JPS63109994A - Wrist mechanism for industrial robot - Google Patents
Wrist mechanism for industrial robotInfo
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- JPS63109994A JPS63109994A JP25550886A JP25550886A JPS63109994A JP S63109994 A JPS63109994 A JP S63109994A JP 25550886 A JP25550886 A JP 25550886A JP 25550886 A JP25550886 A JP 25550886A JP S63109994 A JPS63109994 A JP S63109994A
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- B25J9/10—Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements
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-
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- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
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-
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- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。(57) [Abstract] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、手首部に減速機を有する工業用ロボットの手
首機構に係り、特に高速化と、歯車部分の組立、調整お
よび保守に好適な手首機構に関する。[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] The present invention relates to a wrist mechanism for an industrial robot having a reducer in the wrist, and is particularly suitable for speeding up and assembling, adjusting and maintaining gear parts. Regarding the wrist mechanism.
生産現場における工業用のロボットの普及が拡大するに
伴って、ロボットの作業対象は種々多様となっている。BACKGROUND OF THE INVENTION As industrial robots become more widespread in production sites, the objects that robots work on are becoming more diverse.
このような複雑な作業対象に対応するため、工業用ロボ
ットにおいては、空間部における手首の姿勢を任意に選
択できるように、一般に２又は３の動作自由度が得られ
る手首機構が必要である。In order to deal with such complex work objects, industrial robots generally require a wrist mechanism that provides two or three degrees of freedom of movement so that the posture of the wrist in the space can be arbitrarily selected.
このような手首機構として、従来は第３図に示すように
、ロボットアーム８０の後部中空室８０ａ内に配置され
たアクチュエータ８１Ａ、８１Ｂ。Conventionally, such a wrist mechanism includes actuators 81A and 81B arranged in a rear hollow chamber 80a of a robot arm 80, as shown in FIG.
８１Ｇの回転を、それぞれに直結された減速機８２Ａ、
８２Ｂ、８２Ｃを介して所定の回転速度に減速した後、
その回転動力は、ロボットアーム８０内に挿通支持され
た回転軸８３Ａ、８３Ｂ。The rotation of 81G is transmitted through reducers 82A and 82A, which are directly connected to each other.
After decelerating to a predetermined rotational speed via 82B and 82C,
The rotational power is provided by rotating shafts 83A and 83B inserted and supported within the robot arm 80.
８３Ｃにそれぞれ伝達される。83C respectively.
そして、回転軸８３Ａに伝達された回転動力は、回転軸
８３Ａに直結された外ケーシング８５を駆動して矢印α
方向に回転させている。また回転軸８３Ｂに伝達された
回転動力は、該回転軸８３Ｂの先端に一体的に設けられ
たがさ歯車８６を介して内ケーシング８８に連結された
かさ歯車８９に伝達され、内ケーシング８８を駆動して
矢印β方向に回転させ、また回転軸８３Ｇに伝達された
回転動力は、かさ歯車９０，９１．９２を介してハンド
保持体９３に連結されたがさ歯車９５に伝達され、ハン
ド保持体９３を駆動して矢印γ方向に回転させる構成と
なっている。The rotational power transmitted to the rotating shaft 83A drives the outer casing 85 directly connected to the rotating shaft 83A to
It is rotated in the direction. Further, the rotational power transmitted to the rotating shaft 83B is transmitted to a bevel gear 89 connected to the inner casing 88 via a bevel gear 86 integrally provided at the tip of the rotating shaft 83B. The rotational power transmitted to the rotating shaft 83G is transmitted to the bevel gear 95 connected to the hand holder 93 via the bevel gears 90, 91, 92, and the hand holder is rotated in the direction of arrow β. The structure is such that the body 93 is driven to rotate in the direction of the arrow γ.
また第４図は、特開昭５９−７３２９７号公報に開示さ
れた手首機構であり、ロボットアーム内に収納された回
転軸１０１の回転動力が、その先端に設けられた１組の
かさ歯車１０２Ａ、１０２Ｂ、プーリ・タイミングベル
ト機構１０３．ハーモニックドライブ（株式会社ハーモ
ニックドライブシステム社の登録商標）減速機１０４を
介して外ケーシング１０５に伝達され、該外ケーシング
１０５を回転させている。該外ケーシング１０５内には
、内ケーシング１０６が軸受１０７Ａ。FIG. 4 shows a wrist mechanism disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 59-73297, in which the rotational power of a rotating shaft 101 housed in a robot arm is transferred to a pair of bevel gears 102A provided at its tip. , 102B, pulley timing belt mechanism 103. Harmonic Drive (registered trademark of Harmonic Drive System Co., Ltd.) is transmitted to the outer casing 105 via the reducer 104, causing the outer casing 105 to rotate. Inside the outer casing 105, the inner casing 106 has a bearing 107A.
１０７Ｂにより回転可能に支持されている。また回転軸
１１の軸心中空部内に収納された回転軸１０８の回転動
力は、その先端に一体的に設けられたかさ歯車１０９Ａ
、該かさ歯車１０９Ａと噛合する１組のかさ歯車１０９
Ｂ、プーリ・タイミングベルト機構１１１、ハーモニッ
クドライブ減速機１１２を介して、該ハーモニックドラ
イブ減速機１１２の出力側に設けられた１組のかさ歯車
１１３Ａ、１１３Ｂに伝達され、かさ歯車１１３Ｂと一
体的に形成されたハンド保持体１１５を回転させる構成
となっている。It is rotatably supported by 107B. Further, the rotational power of the rotating shaft 108 housed in the axial center hollow part of the rotating shaft 11 is transmitted through a bevel gear 109A integrally provided at the tip thereof.
, a set of bevel gears 109 that mesh with the bevel gear 109A.
B, is transmitted via the pulley/timing belt mechanism 111 and harmonic drive reducer 112 to a pair of bevel gears 113A and 113B provided on the output side of the harmonic drive reducer 112, and integrally with the bevel gear 113B. The formed hand holding body 115 is configured to be rotated.
しかし、上記前者の従来技術によれば、手首先端の負荷
トルクが直接かさ歯車１回転軸に伝達されるため、かさ
歯車および回転軸の直径を大きくする必要があり１手首
機構が大形化する要因となっていた。またかさ歯車が減
速機の出力側に設置されているため１組立精度、加工精
度を高くする必要がある。また回転軸８３Ａの回転によ
り外ケーシング８５がα方向に回転すると同時に、内ケ
ーシング８８がβ方向に、またハンド保持体９３がγ方
向に回転するため、各回転方向を同時に所定の方向に動
作させる際には、ハンド保持体９３の回転速度範囲を大
きくする必要があるという問題があった。However, according to the above-mentioned former conventional technology, the load torque at the tip of the wrist is directly transmitted to the single rotating shaft of the bevel gear, so the diameters of the bevel gear and the rotating shaft need to be increased, resulting in a larger single wrist mechanism. This was a contributing factor. Furthermore, since the bevel gear is installed on the output side of the reducer, it is necessary to have high assembly accuracy and high processing accuracy. Further, as the outer casing 85 rotates in the α direction due to the rotation of the rotating shaft 83A, the inner casing 88 rotates in the β direction and the hand holder 93 rotates in the γ direction, so each rotation direction is simultaneously operated in a predetermined direction. In some cases, there is a problem in that it is necessary to widen the rotational speed range of the hand holding body 93.
また上記後者の従来技術によれば、かさ歯車１０２Ａ、
１０２Ｂ、１０９Ａ、１０９Ｂが外ケーシング１０５の
内部に配置されているため、組立、調整が円建になると
いう問題があった。さらに１組のかさ歯車１１３Ａ、１
１３Ｂがハーモニックドライブ減速機１１２の出力側に
設置されているため、かさ歯車１１３Ａ、１１３Ｂの組
立時のがたが、手首機構全体の精度に直接影響するなど
の問題があった。Further, according to the latter conventional technology, the bevel gear 102A,
Since 102B, 109A, and 109B are arranged inside the outer casing 105, there is a problem in that assembly and adjustment are complicated. Furthermore, one set of bevel gears 113A, 1
Since the bevel gear 113B is installed on the output side of the harmonic drive reducer 112, there is a problem in that the play during assembly of the bevel gears 113A and 113B directly affects the accuracy of the entire wrist mechanism.
本発明の目的は、ロボットアームに配置した駆動手段か
ら減速機までの伝達トルクを駆動手段の出力軸トルクと
ほぼ等しい状態で伝達できるように、かつ動力伝達径路
に用いられているかさ歯車を外ケーシングの外側に配置
できるようにした工業用ロボットの手首機構を提供する
ものである。An object of the present invention is to enable transmission of torque from a drive means disposed on a robot arm to a reducer in a state substantially equal to the output shaft torque of the drive means, and to remove a bevel gear used in a power transmission path. This invention provides a wrist mechanism for an industrial robot that can be placed outside the casing.
Ｃ問題点を解決するための手段〕
かかる目的達成のため、本発明に係る工業用ロボットの
手首機構は、ロボットアーム内に挿通され、かつ駆動手
段により回転駆動される３重の第１、第２．および第３
の回転軸と、該３重の回転軸のうち、最外側の第１の回
転軸の先端に固着され、内部に前記第２、第３の回転軸
を挿通支持させる外ケーシングと、該外ケーシングに対
して前記第１の回転軸と直交する軸回りに回転可能に支
持され、かつ前記第２の回転軸に連動して駆動される内
ケーシングと、該内ケーシングの先端に減速機を介して
回転可能に装着されたハンド保持体と、前記第２および
第３の回転軸と平行で、かつ半径方向に偏心した位置に
前記外ケーシングに回転可能に支持され、前記第２およ
び第３の回転軸に連動してそれぞれ回転駆動される内ケ
ーシング用平行軸およびハンド保持体用平行軸と、前記
内ケーシング用平行軸と直交して前記外ケーシングに回
転可能に支持され、該外ケーシング内に設けられた減速
機を介して前記内ケーシングを駆動する内ケーシング用
駆動軸と、前記ハンド保持体用平行軸と直交し、かつ前
記内ケーシング用駆動軸と同一軸線上に前記ハンド保持
体を一連のかさ歯車を介して駆動するハンド保持体駆動
軸と、を備えたものである。Means for Solving Problem C] In order to achieve the above object, the wrist mechanism of the industrial robot according to the present invention has three first and third wrist mechanisms that are inserted into the robot arm and rotationally driven by a drive means. 2. and third
a rotating shaft, an outer casing fixed to the tip of the outermost first rotating shaft of the triple rotating shafts, and into which the second and third rotating shafts are inserted and supported, and the outer casing an inner casing rotatably supported around an axis orthogonal to the first rotation axis and driven in conjunction with the second rotation axis; a hand holder rotatably mounted; a hand holder rotatably supported by the outer casing at a position parallel to the second and third rotation axes and eccentric in the radial direction; a parallel shaft for the inner casing and a parallel shaft for the hand holder, which are each rotationally driven in conjunction with the shaft; and a parallel shaft for the inner casing that is rotatably supported by the outer casing at right angles to the parallel shaft for the inner casing, and provided within the outer casing. An inner casing drive shaft that drives the inner casing via a speed reducer, and a series of parallel shafts that are perpendicular to the hand holder parallel shaft and coaxial with the inner casing drive shaft. The hand holder drive shaft is driven via a bevel gear.
上述の構成によれば、駆動手段からの動力が第１、第２
および第３の回転軸に伝達されると、外ケーシングが第
１の回転軸と一体的に回転し、内ケーシングが第１の回
転軸と直交する軸回りに回転する。同時に、ハンド保持
体用平行軸およびハンド保持体駆動軸が回転し、減速機
により減速されてハンド保持体が第１の回転軸と平行な
軸回りに回転する。According to the above configuration, the power from the driving means is transmitted to the first and second
When the signal is transmitted to the third rotating shaft, the outer casing rotates integrally with the first rotating shaft, and the inner casing rotates around an axis perpendicular to the first rotating shaft. At the same time, the parallel shaft for the hand holder and the hand holder drive shaft rotate, and the speed is reduced by the speed reducer, so that the hand holder rotates around an axis parallel to the first rotation axis.
（実施例） 以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて説明する。(Example) Hereinafter, the present invention will be explained based on embodiments shown in the drawings.
第１図および第２図は本発明の実施例に係り、工業用ロ
ボット１は、旅回体２と、基台３と、直立アーム５と、
ロボットアーム６を設けた手首機構８とを備えており、
旅回体２は、基台３上に旅回可能に装着されている。直
立アーム５は、旅回体２の上端に直立して揺動可能に枢
着されており、ロボットアーム６は直立アーム５の上端
に、水平方向に突出して揺動可能に枢着されている。1 and 2 relate to an embodiment of the present invention, in which an industrial robot 1 includes a traveling body 2, a base 3, an upright arm 5,
It is equipped with a wrist mechanism 8 provided with a robot arm 6,
The traveling body 2 is mounted on a base 3 so as to be travelable. The upright arm 5 is upright and swingably pivotally connected to the upper end of the traveling body 2, and the robot arm 6 is pivotally mounted to the upper end of the upright arm 5 so as to protrude horizontally. .
ロボットアーム（以下、単にアームという）６の基端部
６ａには、駆動手段であるアクチュエータＩＯＡ、ＩＯ
Ｂ、ＩＯＣが配置されており、アーム６内には、最外側
の第１の回転軸１１Ａと、該第１の回転軸１１Ａの軸心
に形成された中空部に収容された第２の回転軸１１Ｂと
、該第２の回転軸１１Ｂの軸心に形成された中空部に収
納された最外側の第３の回転軸１１Ｃとがそれぞれ回転
可能に支持されている。そして、第１、第２および第３
の回転軸１１Ａ、ＩＩＢ、ＩＩＣは、減速機（図示せず
）を介してそれぞれアクチュエータ１０Ａ、ＩＯＢ、Ｉ
ＯＣから動力を伝達されている。At the base end 6a of the robot arm (hereinafter simply referred to as arm) 6, actuators IOA and IO, which are driving means, are provided.
B, an IOC is arranged, and in the arm 6 there is an outermost first rotating shaft 11A and a second rotating shaft accommodated in a hollow part formed at the axis of the first rotating shaft 11A. The shaft 11B and the outermost third rotary shaft 11C housed in a hollow portion formed at the axis of the second rotary shaft 11B are rotatably supported. and the first, second and third
The rotating shafts 11A, IIB, and IIC are connected to actuators 10A, IOB, and IIC through reduction gears (not shown), respectively.
Power is transmitted from the OC.
外ケーシング１２は、第１の回転軸１１Ａの先端に固着
されており、アーム６の先端部６ｂに設けられた軸受１
３Ａ、１３Ｂにより回転可能に支持されている。歯付き
プーリ１５は中空円筒状に形成され、第２の回転軸１１
Ｂの先端に固着されており、その軸部１５ａは、外ケー
シング１２の中空部内に設けられた軸受１６により回転
可能に支持されている。The outer casing 12 is fixed to the tip of the first rotating shaft 11A, and the outer casing 12 is attached to the bearing 1 provided at the tip 6b of the arm 6.
It is rotatably supported by 3A and 13B. The toothed pulley 15 is formed into a hollow cylindrical shape, and is connected to the second rotating shaft 11.
The shaft portion 15a is rotatably supported by a bearing 16 provided in the hollow portion of the outer casing 12.
外ケーシング１２の外周面には、第２の回転軸１１Ｂと
平行で、かつ偏心し、軸受１８Ａ、１８Ｂにより回転可
能に支持された内ケーシング用平行軸１９が配置されて
おり、該平行軸１９の一端には歯付きプーリ２０が、他
端にばかさ歯車２１がそれぞれ固着され、歯付きプーリ
１５，２０間には、外ケーシング１２に形成された孔１
２ａを通して歯付きベルト２２が巻き掛けられている。An inner casing parallel shaft 19 is arranged on the outer circumferential surface of the outer casing 12, parallel to the second rotating shaft 11B, eccentric, and rotatably supported by bearings 18A, 18B. A toothed pulley 20 is fixed to one end, a bevel gear 21 is fixed to the other end, and a hole 1 formed in the outer casing 12 is provided between the toothed pulleys 15 and 20.
A toothed belt 22 is wound around the belt 2a.
かさ歯車２１は、平行軸１９と直交する方向に外ケーシ
ング１２に設けられた軸受２３により回転可能に支持さ
れた内ケーシング用駆動軸２５の一端に固着されたかぎ
歯車２６と噛合している。The bevel gear 21 meshes with a bevel gear 26 fixed to one end of an inner casing drive shaft 25 rotatably supported by a bearing 23 provided in the outer casing 12 in a direction orthogonal to the parallel axis 19.
内ケーシング３ｏは、駆動軸２５と同心で外ケーシング
１２内に設けられた軸受３１Ａ、３１Ｂにより、外ケー
シング１２に回転可能に支持されている。外ケーシング
１２には、ハーモニックドライブ減速機の固定側サーキ
ュラスプライン３２が固着され、該サーキュラスプライ
ン３２と、駆動軸２５に固着されたウェーブジェネレー
タ３３と、内ケーシング３０に固着された出方側サーキ
ュラスプライン３５との組み合せにより減速機を構成し
ている。The inner casing 3o is rotatably supported by the outer casing 12 by bearings 31A and 31B provided in the outer casing 12 and concentric with the drive shaft 25. A fixed side circular spline 32 of the harmonic drive reducer is fixed to the outer casing 12 , a wave generator 33 fixed to the drive shaft 25 , and an output side circular spline fixed to the inner casing 30 . In combination with 35, a reduction gear is constructed.
歯付きプーリ３６は第３の回転軸１１ｃの先端に固着さ
れ、その軸部３６ａは、歯付きプーリ１５内に設けられ
た軸受３８により回転可能に支持されている。また外ケ
ーシング１２の外周面には。The toothed pulley 36 is fixed to the tip of the third rotating shaft 11c, and its shaft portion 36a is rotatably supported by a bearing 38 provided within the toothed pulley 15. Also, on the outer peripheral surface of the outer casing 12.
第３の回転軸１１Ｃと平行で、かつ偏心し、軸受３９Ａ
、３９Ｂにより回転可能に支持されたハンド保持体用平
行軸４０が配置されており、該平行軸４０の一端には歯
付きプーリ４１が、他端にはかさ歯車４２がそれぞれ固
着され、歯付きプーリ３６．４１間には、外ケーシング
１２に形成された孔１２ｂを通して歯付きベルト４３が
巻き掛けられている。かさ歯車４２は、平行軸４０と直
交する方向に駆動軸２５と同一軸線上に外ケーシング１
２に設けられ軸受４５により回転可能に支持されたハン
ド保持体駆動軸４６の一端に固着されたかさ歯車４８と
噛合している。内ケーシング１２内に位置する駆動軸４
６の他端には、かさ歯車４９が固着されている。The bearing 39A is parallel to and eccentric to the third rotating shaft 11C.
, 39B is disposed, and a toothed pulley 41 is fixed to one end of the parallel shaft 40, and a bevel gear 42 is fixed to the other end of the parallel shaft 40. A toothed belt 43 is wound between the pulleys 36 and 41 through a hole 12b formed in the outer casing 12. The bevel gear 42 is connected to the outer casing 1 on the same axis as the drive shaft 25 in a direction orthogonal to the parallel shaft 40.
2 and is rotatably supported by a bearing 45. The bevel gear 48 is fixed to one end of a hand holder drive shaft 46 which is rotatably supported by a bearing 45. Drive shaft 4 located within inner casing 12
A bevel gear 49 is fixed to the other end of 6.
内ケーシング１２内には、一端にがさ歯車４９と噛合す
るかさ歯車５０を固着したハンド伝動軸５１が内ケーシ
ング１２の軸線と平行に軸受５２Ａ、５２Ｂにより回転
可能に支持されている。Inside the inner casing 12, a hand power transmission shaft 51 having a bevel gear 50 fixed to one end that meshes with the bevel gear 49 is rotatably supported by bearings 52A and 52B parallel to the axis of the inner casing 12.
ハンド保持体５３は、一端を開口した円筒状に形成され
、その内周面が内ケーシング３０の外周面に設けられた
軸受５５により回転可能に支持されている。内ケーシン
グ３０の先端には、ハーモニックドライブ減速機の固定
側サーキュラスプライン５６が固着され、該サーキュラ
スプライン５６と、ハンド伝動軸５１の先端に固着され
たウェーブジェネレータ５８と、ハンド保持体５３の内
部に固着された出力側サーキュラスプライン５９との組
合せにより減速機を構成している。The hand holder 53 is formed into a cylindrical shape with one end open, and its inner peripheral surface is rotatably supported by a bearing 55 provided on the outer peripheral surface of the inner casing 30. A fixed side circular spline 56 of the harmonic drive reducer is fixed to the tip of the inner casing 30, and a wave generator 58 fixed to the tip of the hand transmission shaft 51 and the inside of the hand holder 53 are connected to the circular spline 56, a wave generator 58 fixed to the tip of the hand transmission shaft 51, and a In combination with the fixed output side circular spline 59, a reduction gear is constructed.
なお、第１図において、６０は外ケーシング１２の外周
面を被覆するためのカバーで、外ケーシング１２に着脱
可能に取り付けられている。In addition, in FIG. 1, 60 is a cover for covering the outer peripheral surface of the outer casing 12, and is detachably attached to the outer casing 12.
つぎに、本発明の実施例の作用を説明する。Next, the operation of the embodiment of the present invention will be explained.
アクチュエータＩＯＡからの動力は、減速機を介して第
１の回転軸１１Ａに伝達され、この回転トルクにより第
１の回転軸１１Ａに固着された外ケーシング１２が矢印
αの方向に回転する。つぎにアクチュエータ１０Ｂから
減速機を介して第２の回転軸１１Ｂに動力が伝達される
と、歯付きプーリ１５、歯付きベルト２２および歯付き
プーリ２０により内ケーシング用平行軸１９が回転し、
かさ歯車２１．２６を介して内ケーシング用駆動軸２５
に回転トルクが伝達され、この回転トルクによりウェー
ブジェネレータ５８、固定側サーキュラスプライン３２
および出力側サーキュラスプライン３５を介して内ケー
シング３０が外ケーシング１２に対して矢印βの方向に
回転する。The power from the actuator IOA is transmitted to the first rotating shaft 11A via the reducer, and this rotational torque causes the outer casing 12 fixed to the first rotating shaft 11A to rotate in the direction of the arrow α. Next, when power is transmitted from the actuator 10B to the second rotating shaft 11B via the reducer, the inner casing parallel shaft 19 is rotated by the toothed pulley 15, the toothed belt 22, and the toothed pulley 20.
Drive shaft 25 for the inner casing via bevel gears 21, 26
The rotational torque is transmitted to the wave generator 58 and the fixed side circular spline 32.
The inner casing 30 rotates in the direction of the arrow β with respect to the outer casing 12 via the output side circular spline 35.
アクチュエータＩＯＣから減速機を介して第３の回転軸
１１Ｃに動力が伝達されると、歯付きプーリ３６．歯付
きベルト４３および歯付きプーリ４１によりハンド保持
体用平行軸４０が回転し、かさ歯車４２．４８を介して
ハンド保持体駆動軸４６に回転トルクが伝達され、この
回転トルクにより、かさ歯車４９．５０を介してハンド
伝動軸５１が回転する。ハンド伝動軸５１の回転は、内
ケーシング３０先端に配置されたハーモニックドライブ
減速機により減速されてハンド保持体５３に伝達され、
該ハンド保持体５３は矢印γの方向に回転する。When power is transmitted from the actuator IOC to the third rotating shaft 11C via the reducer, the toothed pulley 36. The parallel shaft 40 for the hand holder is rotated by the toothed belt 43 and the toothed pulley 41, and rotational torque is transmitted to the hand holder drive shaft 46 via the bevel gear 42, 48, and this rotation torque causes the bevel gear 49 to rotate. The hand transmission shaft 51 rotates through .50. The rotation of the hand transmission shaft 51 is decelerated by a harmonic drive reducer disposed at the tip of the inner casing 30 and transmitted to the hand holder 53.
The hand holding body 53 rotates in the direction of arrow γ.
このように、本実施例によれば、内ケーシング３０、ハ
ンド保持体５３への動力伝達径路において、ハーモニッ
クドライブ減速機入力端までは、高速、小トルクで伝達
されるため、回転軸、かさ歯車、歯付ベルト、歯付きプ
ーリおよびこれらを支持する軸受類は、強度面から比較
的に小形化することができ、手首機構８を小形で、かつ
軽量にすることができる。また、この間に用いられてい
るかさ歯車２１，２６，４２，４Ｂ、４９．５０および
歯付きベルト２２．４３のバックラッシュの影響は、ハ
ーモニックドライブ減速機の高減速比の影響で縮小され
る。As described above, according to this embodiment, in the power transmission path to the inner casing 30 and the hand holder 53, the power is transmitted at high speed and with small torque up to the input end of the harmonic drive reducer. , the toothed belt, the toothed pulley, and the bearings that support them can be made relatively small in terms of strength, and the wrist mechanism 8 can be made small and lightweight. Moreover, the influence of backlash of the bevel gears 21, 26, 42, 4B, 49.50 and the toothed belt 22.43 used during this time is reduced by the influence of the high reduction ratio of the harmonic drive reducer.
また、内ケーシング用平行軸１９と、ハンド保持体用平
行軸４０とを外ケーシング１２に設けることにより、か
さ歯車２１，２６，４２．４８の組立および調整ならび
に歯付きベルト２２．４３の張力＠整をカバー６を取り
外すことにより容易に行うことができる。さらに外ケー
シング１２のα方向の動作に伴う内ケーシング３０のβ
方向への動作およびハンド保持体５３のγ方向への干渉
は、ハーモニックドライブ機構の高減速化により。In addition, by providing the parallel shaft 19 for the inner casing and the parallel shaft 40 for the hand holder in the outer casing 12, the assembly and adjustment of the bevel gears 21, 26, 42.48 and the tension of the toothed belt 22.43 @ This can be easily done by removing the cover 6. Furthermore, β of the inner casing 30 due to the movement of the outer casing 12 in the α direction
The movement in this direction and the interference of the hand holding body 53 in the γ direction are caused by the high deceleration of the harmonic drive mechanism.
その影響を小さくすることができ、その結果、βおよび
γ方向への動作高速化が容易となる。The influence can be reduced, and as a result, the speed of operation in the β and γ directions can be increased easily.
第３図は、内ケーシング３０およびハンド保持体５３の
駆動機構の他の実施例に係り、第２の回転軸１１Ｂの歯
付きプーリ１５と平行軸４０の歯付きプーリ４１に歯付
きベルト２２が巻き掛けられており、また第３の回転軸
１１Ｃの歯付きプーリ３６と平行軸１９の歯付きプーリ
２０に歯付きベルト４３が巻き掛けられている。その他
の構成は、第１図に示すものと同様である。FIG. 3 shows another embodiment of the drive mechanism for the inner casing 30 and the hand holder 53, in which the toothed belt 22 is connected to the toothed pulley 15 of the second rotating shaft 11B and the toothed pulley 41 of the parallel shaft 40. A toothed belt 43 is wound around the toothed pulley 36 of the third rotating shaft 11C and the toothed pulley 20 of the parallel shaft 19. The other configurations are similar to those shown in FIG.
上記第３図に示す実施例によれば、第３の回転軸１１Ｃ
より直径の大きい第２の回転軸１１Ｂによりハンド保持
体５３を駆動させているので、アーム６の長さを長くし
、かつハンド保持体５３を高速回転させた場合、すなわ
ち、第２の回転軸１１Ｂを高速回転させた場合でも、第
２の回転軸１１Ｂは、第３の回転軸１１ｃより固有振動
数が高く共振状態になることはない。従って、第２の回
転軸１１Ｂが他の部材に干渉するおそれがなくなる。一
方、第３の回転軸１１Ｇは、比較的回転数の遅い内ケー
シング３０を駆動させているので、その回転数が遅く、
共振状態になることはない。According to the embodiment shown in FIG. 3 above, the third rotating shaft 11C
Since the hand holding body 53 is driven by the second rotating shaft 11B having a larger diameter, when the length of the arm 6 is increased and the hand holding body 53 is rotated at high speed, that is, the second rotating shaft Even when the rotary shaft 11B is rotated at high speed, the second rotary shaft 11B has a higher natural frequency than the third rotary shaft 11c and will not be in a resonant state. Therefore, there is no possibility that the second rotating shaft 11B will interfere with other members. On the other hand, the third rotating shaft 11G drives the inner casing 30 whose rotation speed is relatively low, so its rotation speed is slow.
There will be no resonance.
上述のとおり、本発明によれば、構成部品を小形にする
ことができるので１手首機構を小形で。As described above, according to the present invention, the component parts can be made small, so the single wrist mechanism can be made small.
かつ軽量にすることができる。また組立および保守時に
調整を必要とする構成部品が外ケーシングの外周面に配
置されているので、その構造部品の調整をカバーを取り
外すだけで容易に行うことができる。またハーモニック
ドライブ減速機の高減速化により各回転軸間の干渉を小
さく抑えることができるので、高速化に適した手首装置
を得ることができる。And it can be made lightweight. Further, since the structural parts that require adjustment during assembly and maintenance are arranged on the outer peripheral surface of the outer casing, the structural parts can be easily adjusted by simply removing the cover. Further, by increasing the speed reduction of the harmonic drive reducer, interference between the rotating shafts can be suppressed to a small level, so that a wrist device suitable for high speed operation can be obtained.
第１図は本発明に係る工業用ロボットの手首機構の縦断
面図、第２図は工業用ロボットの側面図、第３図は内ケ
ーシングおよびハンド保持体の駆動機構の他の実施例を
示す縦断面図、第４図および第５図は従来例に係る工業
用ロボットの手首機構の縦断面図である。
１・・・工業用ロボット、６・・・ロボットアーム。
８・・・手首機構、ＩＯＡ、ＩＯＢ、ＩＯＣ・・・駆動
手段であるアクチュエータ、ＩＩＡ、ＩＩＢおよび１１
Ｃ・・・第１．第２および第３の回転軸、１２・・・外
ケーシング、１９・・・内ケーシング用平行軸、２５・
・・内ケーシング用駆動軸。
３０・・・内ケーシング、４０・・・ハンド保持体用平
行軸、４２．４８，４９．５０・・・かさ歯車、４６・
・・ハンド保持体駆動軸、５３・・・ハンド保持体。Fig. 1 is a longitudinal sectional view of the wrist mechanism of an industrial robot according to the present invention, Fig. 2 is a side view of the industrial robot, and Fig. 3 shows another embodiment of the drive mechanism for the inner casing and hand holder. 4 and 5 are longitudinal sectional views of a wrist mechanism of an industrial robot according to a conventional example. 1...Industrial robot, 6...Robot arm. 8... Wrist mechanism, IOA, IOB, IOC... Actuator as driving means, IIA, IIB, and 11
C... 1st. second and third rotating shafts, 12... outer casing, 19... parallel shaft for inner casing, 25...
...Drive shaft for inner casing. 30... Inner casing, 40... Parallel shaft for hand holder, 42.48, 49.50... Bevel gear, 46.
...Hand holding body drive shaft, 53...Hand holding body.
Claims (1)
駆動される３重の第１、第２および第３の回転軸と、該
３重の回転軸のうち、最外側の第１の回転軸の先端に固
着され、内部に前記第２、第３の回転軸を挿通支持させ
る外ケーシングと、該外ケーシングに対して前記第１の
回転軸と直交する軸回りに回転可能に支持され、かつ前
記第２の回転軸に連動して駆動される内ケーシングと、
該内ケーシングの先端に減速機を介して回転可能に装着
されたハンド保持体と、前記第２および第３の回転軸と
平行で、かつ半径方向に偏心した位置に前記外ケーシン
グに回転可能に支持され、前記第２および第３の回転軸
に連動してそれぞれ回転駆動される内ケーシング用平行
軸およびハンド保持体用平行軸と、前記内ケーシング用
平行軸と直交して、前記外ケーシングに回転可能に支持
され、該外ケーシング内に設けられた減速機を介して前
記内ケーシングを駆動する内ケーシング用駆動軸と、前
記ハンド保持体用平行軸と直交し、かつ前記内ケーシン
グ用駆動軸と同一線上に前記ハンド保持体を一連のかさ
歯車を介して駆動するハンド保持体駆動軸と、を備えた
工業用ロボットの手首機構。Triple first, second, and third rotating shafts that are inserted into the robot arm and rotationally driven by the driving means, and the tip of the outermost first rotating shaft among the three rotating shafts. an outer casing which is fixed to the outer casing and into which the second and third rotating shafts are inserted and supported; an inner casing driven in conjunction with the rotating shaft of No. 2;
a hand holder rotatably attached to the tip of the inner casing via a speed reducer; A parallel shaft for the inner casing and a parallel shaft for the hand holder are supported and rotated in conjunction with the second and third rotating shafts, and the parallel shaft for the inner casing is orthogonal to the parallel shaft for the outer casing. an inner casing drive shaft that is rotatably supported and drives the inner casing via a speed reducer provided in the outer casing; and an inner casing drive shaft that is orthogonal to the hand holder parallel axis. and a hand holder drive shaft that drives the hand holder via a series of bevel gears on the same line as the hand holder.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25550886A JPS63109994A (en) | 1986-10-27 | 1986-10-27 | Wrist mechanism for industrial robot |
| DE19873736355 DE3736355A1 (en) | 1986-10-27 | 1987-10-27 | Wrist-joint mechanism for industrial robots |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25550886A JPS63109994A (en) | 1986-10-27 | 1986-10-27 | Wrist mechanism for industrial robot |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63109994A true JPS63109994A (en) | 1988-05-14 |
Family
ID=17279725
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25550886A Pending JPS63109994A (en) | 1986-10-27 | 1986-10-27 | Wrist mechanism for industrial robot |
Country Status (2)
| Country | Link |
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| DE (1) | DE3736355A1 (en) |
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1986
- 1986-10-27 JP JP25550886A patent/JPS63109994A/en active Pending
-
1987
- 1987-10-27 DE DE19873736355 patent/DE3736355A1/en not_active Withdrawn
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3736355A1 (en) | 1988-05-05 |
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